DE2805671A1

DE2805671A1 - Einrichtung zur verbesserung der flugaschenabscheidung in einem verbrennungs-, insbesondere abfallverbrennungsofen mit mehrzugkessel

Info

Publication number: DE2805671A1
Application number: DE19782805671
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr Bereiter; Alexander Jachimowski
Original assignee: Von Roll AG
Current assignee: Von Roll AG
Priority date: 1977-03-07
Filing date: 1978-02-10
Publication date: 1978-09-14
Also published as: AU3374478A; ATA107478A; FR2383395B1; JPS53110178A; IT1093194B; NL7802000A; AU516967B2; SE427773B; SE7802512L; FR2383395A1; AT370231B; US4202280A; DE2805671C2; CA1089778A; JPS6332493B2; BE864625A; IT7820970A0; ES467254A1; NO780758L; NO145285B

Description

BE 18 394

Von Roll AG, Gerlafingen

Einrichtung zur Verbesserung der Flugaschenabscheidung in einem Verbrennungs-, insbesondere Abfallverbrennungsofen mit Mehrzugkessel

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Verbesserung der Flugaschenabscheidung in einem Verbrennungs-, insbesondere Abfallverbrennungsofen mit Mehrzugkessei, bei dem zwei Vertikalzüge durch eine untere Umlenkung miteinander verbunden sind.

Da es bei Verbrennungsofen mit eingebautem Dampferzeuger meist nicht möglich ist, den Kessel als geradlinige vertikale Einheit, d.h. als sogenannten "Einzugkessel", oberhalb des Ofenfeuerraumes anzuordnen, wird der Rauchgasweg im Verbrennungsofen bekanntlich in mehrere vertikale Züge aufgeteilt, die jeweils an der Umkehrstelle des Rauchgasweges durch zwei

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90 -Umlenkungen bzw. eine 180°-Umlenkung miteinander verbunden sind. Hierbei befinden sich am unteren Ende der Vertikalzüge 180°-Umlenkungen, die zugleich als Ascheaustragstrichter ausgebildet sind. Beim Durchströmen dieser unteren Umlenkungen reisst die Rauchgasströmung infolge der Zentrifugalkräfte ab. Dadurch wird der nachfolgende, aufwärtsgehende Vertikalzug von den Rauchgasen nur sehr einseitig und örtlich mit grosser Geschwindigkeit angeströmt. Zudem bewirkt die Zentrifugalbeschleunigung der Rauchgase, dass die Flugasche im Rauchgasstrom nach aussen getragen wird. Hierbei werden grössere Ascheteilchen, deren Grosse etwa 200 ^i überschreitet, von dem auf einer etwa halbkreisförmigen Bahn umkehrenden Rauchgasstrom in den Ascheaustragstrichter ausgeschleudert, während die feineren Aschepartikel sich in der äusseren Randpartie des umkehrenden Rauchgasstromes sammeln. Dadurch entstehen dort hohe Flugaschekonzentrationen im Rauchgas, so dass sich also in der Umlenkung das Feld hoher Rauchgasgeschwindigkeit mit dem Feld hoher Aschekonzentration praktisch deckt. Wenn also im nachfolgenden, aufwärtsgehenden Zug konvektive Wärmetauscher, z.B. Verdampfer oder Ueberhitzer eines Dampfkessels, als Nachschaltheizflachen eingebaut sind, so v/erden diese von den Rauchgasen ungleichmässig angeströmt, wobei im Bereich der grossen Rauchgasgeschwindigkeit bzw. Flugaschekonzentration hohe Verschmutzungsraten auftreten, falls die anfliegenden Ascheteilchen durch Erreichung des Ascheschmelzpunktes erweicht sind. Zwar ist bei Asche mit hohem Schmelzpunkt, d.h. bei nicht erweichten Flugascheteilchen, die

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Verschmutzung der Heizflächen geringer, doch führen sie oft durch Erosion zu schwerwiegenden Schaden am Ueberhitzer bzw. Verdampfer.

Bei den konventionellen Rauchgasumlenkungen reichen also die Zentrifugalbeschleunigungen bzw. -kräfte licht aus, um auch kleinere Flugascheteilchen mit einer Grosse unterhalb 200 μ aus dem Rauchgasstrom abzuscheiden bzw. zu verhindern, dass Ascheteilchen mit einem Durchmesser grosser als ca. 100/U zu den im zweiten Zug angeordneten konvektiven Wärmeaustauschflächen gelangen, wie dies wünschenswert wäre. Solch¹ grössere Flugascheteilchen sind häufig im Kern noch weich bzw. plastisch und zerplatzen beim Auftreffen auf diese Heizflächen, was zu den bekannten Verschmutzungen dieser Heizflächen führt. Sind andererseits diese Ascheteilchen vollständig erstarrt bzw. nicht erweicht worden, so verursachen sie infolge ihrer grossen kinetischen Energie beim Aufschlagen auf den Wärmeaustauschflächen starke Erosionen, die namentlich im Verein mit Korrosionswirkungen diese Heizflächen relativ rasch zerstören. Zudem ist die nur einseitige Anströmung des nachfolgenden Vertikalzuges, d.h. die ungleichmässige Beaufschlagung der darin eingebauten Wärmeaustauschflächen auch im Hinblick auf die thermische Belastung der Wärmetauscherrohre und den thermischen Kesselwirkungsgrad nachteilig.

Zweck der Erfindung ist, die vorgenannten Nachteile zu be-

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heben.

Demgemäss betrifft die Erfindung _r eine Einrichtung zur Verbesserung der Flugaschenabscheidung in Verbrennungs-, insbesondere Abfallverbrennungsöfen mit einem Mehrzugkessel, bei dem zwei Vertikalzüge durch eine untere Umlenkung miteinander verbunden sind, die erfindungsgemäss gekennzeichnet ist durch eine in der Umlenkung angeordnete, den Rauchgasstrom in zwei Teilströme aufteilende Lenkwand,eine auf deren Anströmungsseite vorgesehene Lenknase und ein an der die Umlenkung rückseitig begrenzenden Wand angeordnetes drittes Lenkorgan.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung nach der Erfindung, mit dem auch deren Wirkungsweise veranschaulicht wird, schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 zwei Vertikalzüge eines Müllverbrennungsofens mit einer herkömmlichen unteren Umlenkung, in einem Vertikalschnitt,

Fig. 2 das Gasgeschwindigkeits- und Aschekonzentrationsprofil der Umlenkung nach Fig. 1, in der Ebene A1-A2 der Fig. 1,

Fig. 3 zwei Vertikalzüge eines Müllverbrennungsofens mit der erfindungsgemäss eingerichteten unteren Umlenkung,

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-ΙΟ-

in einem Vertikalschnitt, und

Fig. 4 das Gasgeschwindigkeits- und Aschekonzentrationsprofil der Umlenkung nach Fig. 3, in der Ebene A1-A2 der Fig. 3.

In Fig. 1 sind zwei im Querschnitt rechteckige Vertikalzüge 1 und 2 eines Müllverbrennungsofens, die durch eine vertikale Zwischenwand 3 voneinander getrennt sind, an ihren unteren Enden durch eine allgemein mit 4 bezeichnete herkömmliche 180 -Umlenkung miteinander verbunden. Die Umlenkung 4 bildet mit einer geneigten Vorderwand 5 und einer vertikalen Rückwand 6 einen einseitig abgeschrägten Ascheaustragstrichter 7, durch dessen untere Oeffnung 7a die aus dem Rauchgasstrom abgeschiedene Flugasche abgeführt wird. Der allgemein mit bezeichnete, durch Darstellung seiner Stromlinien 8a veranschaulichte Rauchgasstrom, der im ersten, abwärtsgehenden Zug 1 von oben nach unten gerichtet ist, durchströmt aufgrund der in ihm wirksamen Zentrifugalbeschleunigung bzw. Zentrifugalkräfte die 180°-Umlenkung 4 mit dem grösstmöglichen Bahnradius, um anschliessend von unten nach oben in den nachfolgenden, aufwärtsgehenden Zug 2 einzutreten. Beim Durchströmen der Umlenkung 4 reisst die Rauchgasströmung 8 infolge der Zentrifugalkräfte an der unteren Kante 3a der Zwischenwand 3 ab, wobei sich im Bereich dieser Kante ein Wirbel 9 bildet. Dadurch wird der zweite, aufwärtsgehende Zug 2 in seiner Eintrittsebene A1-A2 von den Rauchgasen nur

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aussen, d.h. einseitig, mit grosser Geschwindigkeit angeströmt. Zudem werden die Flugascheteilchen durch die Zentrifugalkräfte auf der etwa halbkreisförmigen Bahn des Rauchgasstromes 8 nach aussen gedrängt, wobei die grösseren Ascheteilchen mit einem Durchmesser grosser als ca. 200 /i vom Rauchgasstrom 8 in den Aschetrichter 7 ausgeschleudert werden, währen d die feineren Aschepartikel (in der Grössenordnung unterhalb 200 ^u) sich in der äusseren Partie des seine Strömungsrichtung umkehrenden Rauchgasstromes 8 sammeln, von diesem in der Umlenkung 4 nach oben getragen werden und auf den im zweiten Zug 2 angeordneten konvektiven Wärmetauscher 10, sei dies nun ein Verdampfer oder Ueberhitzer, aufprallen. In der Eintrittsebene A1-A2 des nachfolgenden Zuges 2 erreicht die Aschekonzentration der Rauchgase ganz aussen, d.h. nahe der vertikalen Trichterwand 6, die sich nach oben als rückseitige Begrenzungswand 6a des zweiten Zuges 2 fortsetzt, ihren grossten Wert, während sich in dieser Ebene auf der anderen Seite, d.h. innen im Bereich des unteren Endes der Zwischenwand 3 inbezug auf den Rauchgasstrom 8 ein totes Gebiet 11 einstellt, das praktisch nur durch den bereits erwähnten Ablösungswirbel 9 beherrscht wird und durch das Abreissen der Strömung 8 an der Kante 3a und die relativ grossen Bahnradien ihrer einzelnen Stromlinien 8a bedingt ist.

Da die Totzone 11 links im Bereich der Kante 3a bzw. der Stelle Al, bezogen auf den Eintrittsquerschnitt A1-A2 des

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zweiten Zuges 2, relativ gross ist, ist hier die Anströmung des zweiten Zuges 2 und damit des Wärmetauschers 10 ausgeprägt asymmetrisch, wobei überdies die Aschekonzentration nach rechts zur Stelle A2 hin stark zunimmt. Daraus ergibt sich für den Wärmetauscher 10 nicht nur eine ungleichmässige thermische Belastung, sondern auch eine ungleichmässige Verschmutzung, wie auch ungleichmässige mechanische Beanspruchung infolge der einseitig, d.h. nach rechts zur Stelle A2 hin zunehmend, aufprallenden Aschepartikel, wie dies im Schaubild der Fig. 2 qualitativ veranschaulicht ist.

In Fig. 2 ist das Gasgeschwindigkeits- und Aschekonzentrationsprofil der konventionellen Umlenkung 4 nach Fig. 1 in der horizontalen Eintrittsebene A1-A2 des nachfolgenden Zuges dargestellt, wobei die Strecke A1-A2 zugleich der lichten Breite des Gaseintrittsquerschnitts für den nachfolgenden Vertikalzug 2 entspricht. Auf der Ordinate 12 links im Diagramm ist die Geschwindigkeit der Rauchgase und auf der Ordinate 13 rechts die Aschekonzentration in den Rauchgasen (z.B. in mg/Nm ) aufgetragen, während auf der Abszisse des Schaubildes die Abstände von der Stelle Al, d.h. von der unteren Kante 3a der vertikalen Zwischenwand 3 aufgetragen sind. Im Diagramm der Fig. 2 ist die voll ausgezogene Kurve der Gasgeschwindigkeit mit 14 und die gestrichelt gezeichnete Kurve der Aschekonzentration mit 15 bezeichnet, wobei aber, wie bereits betont, diese beiden Kurven nur qualitativ die Tendenz über die betrachtete Strecke A1-A2 wiedergeben

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sollen.

Aus dem Schaubild der Fig. 2 geht zunächst einmal hervor, dass sowohl die Gasgeschwindigkeit 14 als auch die Aschekonzentration 15 zur Stelle A2 hin, d.h. bezogen auf den umkehrenden Rauchgasstrom 8 nach aussen zur Wand 6 bzw. 6a hin (vgl. Fig. 1) stark zunimmt. Ferner zeigt Fig. 2, dass die Gasgeschwindigkeit 14 links im Bereich der Stelle Al, d.h. in Nähe der Wandkante 3a (vgl. Fig. 1) sogar umschlägt und negativ ist, d.h. die Strömung zur gewünschten Hauptströmungsrichtung sogar entgegengesetzt ist, was auf den Abreisswirbel 9 in der Ablösungszone 11 zurückzuführen ist (vgl. Fig. 1). Die Gasgeschwindigkeit 14 nimmt rechts kurz vor der Stelle A2 zu dieser Stelle hin plötzlich wieder stark ab, was auf die Wandreibung an der Trichterrückwand 6 beruht (vgl. Flg. 1).

IN Fig. 3 ist die erfindungsgemässe Einrichtung zur Verbesserung der Flugaschenabscheidung in der Umlenkung wieder im Vertikalschnitt dargestellt, wobei in Fig. 3 die Teile, die auch schon bei der konventionellen Umlenkung nach Fig. 1 vorhanden sind, mit denselben Bezugszeichen wie dort versehen sind.

Diese Einrichtung besteht im wesentlichen aus einer Kombination von drei Leit- oder Lenkelementen 16, 17 und 18, wobei in Fig. 3 eine in der unteren 180 -Umlenkung 4 eingebaute, den ankommenden Rauchgasstrom 8 in zwei Teilströme 19 und 20 aufteilende Lenkwand mit 16, eine an deren Ausströmungsseite

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16c vorgesehene Lenknase mit 17 und ein an der die Umlenkung 4 rückseitig begrenzenden Trichterwand 6 angeordnetes drittes Lenkorgan mit 18 bezeichnet ist.

Die einzelnen Stromlinien, die den Strömungsverlauf in der Umlenkung 4 veranschaulichen, sind in Fig. 3 für die beiden Rauchgas-Teilströme 19 und 20 mit 19a bzw. 20a bezeichnet. Die durch die Lenkwand 16 durch Aufteilung des aus dem abwärtsgehenden, ersten Vartikalzug 1 austretenden Rauchgasstromes 8 innerhalb der Umlenkung 4 gebildeten beiden Teilströme 19 und 20 werden mit beträchtlich kleinerem Radius umgelenkt als der gesamte Rauchgasstrom 8 in der herkömmlichen Umlenkung 4 nach Fig. 1, wie dies weiter unten näher erläutert werden soll. Da die Zentrifugalbeschleunigung umgekehrt proportional zum Bahnradius der Strömung ist, sind hier die Zentrifugalkräfte, die die Ascheteilchen auf der gekrümmten Strömungsbahn nach aussen drängen, im Vergleich zum erheblich grösseren Bahnradius in Fig. 1 wesentlich grosser. Dadurch wird die Abscheidung der Flugascheteilchen aus den beiden Rauchgas-Teilströmen 19 und 20 beträchtlich erhöht.

Die hier geradlinig ausgebildete, d.h. mit wenigstens annähernd zueinander parallelen, jedenfalls ebenen Hauptflächen versehene Lenkwand 16 endet, bezogen auf den Weg der beiden Teilströme 19 und 20, hinten, d.h. mit ihrer oberen Kante 16a kurz vor der horizontalen Eintrittsebene

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A1-A2 des nachfolgenden, aufwärtsgehenden Vertikalzuges 2. Die Lenkwand 16, die hier in Strömungsrichtung der beiden Teilströme 19 und 20 gegenüber der Trichterrückwand 6 leicht geneigt ist, erfasst einen Teil der Gasmenge des Rauchgasstromes 8 und lenkt diesen hinter der Kante 3a der Zwischenwand 3, an der wieder eine Ablösung der Strömung stattfindet, in Form des Teilstromes 19 in einem gegenüber dem ungeteilten Rauchgasstrom 6 in Fig. 1 erheblich engeren Radius in den nachfolgenden Vertikalzug 2, wobei der Ablösungswirbel 9 gegenüber dem entsprechenden Wirbel 9 in Fig. 1 ebenfalls kleiner ausfällt. Die vom Teilstrom 19 mitgeführten, relativ grossen Flugascheteilchen, deren Grosse oberhalb ca» 100 ja liegt, werden infolge der in diesem Teilstrom herrsehenden Zentrifugalkräfte in eine sich an der Anströmungsseite 16c der Lenkwand 16 einstellende Beruhigungszone 21 ausgeschleudert und rieseln von dort längs der Lenkwand 16 nach unten zu deren Unterkante 16b, wo sie vom aussenliegenden Teilstrom 20, der die Lenkwand 16 unten umspült, erfasst werden.

Da der Radius des Rauchgasteilstromes 20 wenigstens annähernd genauso gross ist wie der Radius des (innenliegenden bzw. oberen) Rauchgasteilstromes 19, werden diese Ascheteilchen vom aussenliegenden Teilstrom 20 aufgrund der in diesem herrschenden Zentrifugalkräfte ein zweites Mal abgeschieden, nunmehr aber zusammen mit den entsprechend grossen Flugascheteilchen (d.h. gleichfalls mit einer Grosse oberhalb ca. 100 ji) , die schon von vornherein im Teilstrom 20 vorhanden

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waren, in den Aschentrichter 7 ausgeschleudert.

Die inbezug auf den Rauchgasweg hinten, d.h. am oberen Ende der Lenkwand 16 vorgesehene Lenknase 17, die grundsätzlich an der Anströmungsseite 16c der Lenkwand angeordnet ist und hier gemäss Fig. 3 deren Oberkante 16a bildet, erzeugt die zur Flugaschenabscheidung aus dem innenliegenden bzw. oberen Teilstrom 19 erforderliche Beruhigungszone 21, wobei sie zugleich den Teilstrom 19 in Richtung auf das praktisch nur vom Ablösungswirbel 9 beherrschte, d.h. nicht von der Hauptströmung durchsetzte Totgebiet 11 hin verschiebt, wodurch dieses Gebiet, das ohnehin wegen des erheblich kleineren Umlenkradius an der Zwischenwandkante 3a kleiner ist als in Fig. 1, noch weiter eingeengt wird.

Das an der rückwärtigen Trichterwand 6 angebrachte, hier annähernd auf gleicher Höhe wie die untere Partie der Lenknase 17 angeordnete dritte Lenkorgan 18 erstreckt sich bei gleichbleibendem Querschnitt horizontal an der Innenseite der Wand 6 und besitzt hier einen im wesentlichen winkelförmigen Querschnitt. Durch das Lenkorgan 18, das sich über die ganze lichte Breite des Querschnitts des zweiten Zuges 2 erstreckt, wird der Umlenkradius des die Lenkwand 16 unten umströmenden aussenliegenden Teilstromes 20 verkleinert, was seinerseits zur symmetrischen Anströmung der Heizflächen des konvektiven Wärmetauschers 10 beiträgt. Das Lenkorgan 18 erzeugt an seiner Abströmseite eine relativ kleine Ablösung

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in einer Zone 22, in der sich ein entsprechend kleiner Ablösungswirbel 23 einstellt. Diese Ablösungszone 22 genügt aber, um eine an der Abströmseite der Lenkwand 16 gebildete Ablösungszone 24 und den darin erzeugten Wirbel 25 klein zu halten und unter Ausnutzung des in ihm herrschenden Unterdruckes den aussenliegenden Teilstrom 20 so abzulenken, dass er sich am oberen Ende der Lenkwand 16 mit dem anderen, innenliegenden Teilstrom 19 vereinigt und dass die Heizflächen des konvektiven Wärmetaaschers 10 nahezu senkrecht und symmetrisch, d.h. über den Eintrittsquerschnitt A1-A2 des zweiten Zuges 2 gleichmässig, angeströmt werden.

Jedenfalls führt das Zusammenwirken von Lenkwand 16, Lenknase 17 und drittem Lenkorgan 18 nach Lage und Ausbildung der Stromlinienbündel 19a und 20a der beiden Teilströme 19 und 20 gemäss Fig. 3 zu einer erheblich günstigeren Anströmung des im nachfolgenden aufwärtsgehenden Zug 2 zuunterst eingebauten Wärmetauschers 10 als bei Verwendung der konventionellen Umlenkung 4 ohne solche Einbauten, bzw. mit dem einzigen Stromlinienbündel 8a des ungeteilten Rauchgasstromes 8 nach Fig. 1. Dadurch wird sowohl eine örtlich übermässige Verschmutzung und mechanische Ueberbeanspruchung der Rohre des konvektiven Wärmetauschers 10 infolge anfliegender Flugascheteilchen als auch eine thermische Ueberlastung dieser Rohre noch dazu praktisch an denselben Rohrpartien im Vergleich zur konventionellen Umlenkung 4 nach Fig. 1 vermieden.

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In Fig. 4 ist wieder das nur qualitative Gasgeschwindigkeitsund Aschekonzentrationsprofil in der Eintrittsebene Α1-Λ2 des nachfolgenden, aufwärtsgehenden Zuges 2 für die mit der Einrichtung 16/17/18 nach Fig. 3 ausgerüstete Umlenkung dargestellt. Beim Vergleich mit dem entsprechenden Diagramm für die herkömmliche Umlenkung 4 nach Fig. 2 ergibt sich vor allem, dass die Gasströmung 14, die bei der konventionellen Umlenkung einseitig zur Stelle A2, d.h. zur rückseitigen Trichterwand 6 bzw. Rückwand 6a des zweiten Zuges 2 hin verschoben ist, nunmehr über einen relativ grossen mittleren Bereich der Strecke A1-A2 verteilt wird. Zwar zeigt die Kurve 14 zwei den beiden Teilströmen 19 und 20 (vgl. Fig. 3) zuzuordnende Scheitelstellen S19 und S20, jedoch sind deren Scheitelhöhen gegenüber der in diesem mittleren Bereich herrschenden, in Fig. 4 durch eine gestrichelt gezeichnete horizontale Linie 14a angedeuteten durchschnittlichen Gasgeschwindigkeit relativ gering, so dass also die Gasgeschwindigkeit 14 über diesem relativ breiten Mittelbereich mit dem Wert 14a ebenfalls nahezu konstant ist. Zwar schlägt hier die Gasgeschwindigkeit 14 entsprechend den beiden Ablösungswirbeln 9 und 23 nach Fig. 3 zweimal, d.h. in Nähe der beiden Stellen Al und A2, in negative Werte um, jedoch sind die dadurch umgrenzten Gebiete negativer Gasgeschwindigkeit im Vergleich zu dem bei der konventionellen Umlenkung nach Fig. 1 auf den weit stärkeren Abreisswirbel 9 zurückzuführenden entsprechenden Gebiet an der Stelle Al des Schaubildes nach Fig. 2 erheb-

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lieh kleiner.· Die durch die Einrichtung 16/17/18 erzwungene Anströmung des Eintrittsquerschnittes A1-A2 im mittleren Bereich hat zur Folge, dass nach relativ geringen Eindringtiefen in den Wärmetauscher 10 die Rauchgase im Gegensatz zur konventionellen Strömung (vgl. Fig. 1) über den ganzen Querschnitt des nachfolgenden Vertikalzuges 2 verteilt werden.

Aber auch die Flugaschekonzentration 15 in den Rauchgasen verteilt sich gegenüber der entsprechenden Kurve 15 im Schaubild nach Fig. 2 für die konventionelle Umlenkung 4 erheblich gleichmässiger über den Eintrittsquerschnitt A1-A2 des nachfolgenden Zuges 2. Denn auch hier können zwei Scheitel stellen SaI? und Sa20 der Kurve 15, die wieder den beiden Rauchgas-Teilströmen 19 und 20 (vgl. Fig". 3) zuzuordnen sind, keineswegs darüber hinwegtäuschen, dass hier die Flugaschekonzentration trotz der diese beiden Scheitelstellen Sal9 und Sa20 bildenden Maxima im Verlauf der Äschekonzentrationskurve 15, über die ganze Strecke A1-A2 betrachtet, gegenüber der Aschekonzentrationskurve 15 nach Fig. 2 wesentlich geringer und ausgeglichener ist.

Einige konstruktive Einzelheiten der Einrichtung 16/17/18 nach Fig. 3 sollen im folgenden erläutert werden. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, erstreckt sich die ebene, im wesentlichen als planparallele Platte gestaltete Lenkwand 16 senkrecht zu den beiden zueinander parallelen Seitenwänden 2a des nachfolgenden aufwärtsgehenden Vertikalzuges 2, wobei sie

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beidseitig bis' an die Seitenwände 2a heranreicht und an diesen auch befestigt ist. Die obere, d.h. bezogen auf den Weg der beiden Rauchgas-Teilströme 19 und 20, hintere, horizontal verlaufende Lenkwandkante 16a ist etwa auf Mitte der Strecke A1-A2 angeordnet.

Die Lenkwand 16 kann, wie dies in Fig. 3 an den Stellen 26 angedeutet ist, mindestens teilweise aus Kühlrohren bestehen, die als Verdampferrohre an das Verdampfersystern eines Dampfkessels angeschlossen sein können, dem. auch der im zweiten, aufwärtsgehenden Vertikalzug 2 eingebaute konvektive Wärmetauscher angehört. Die Lenkwand 16 könnte aber auch, vorzugsweise unter Einbeziehung der an ihr angebrachten Lenknase 17, vollständig aus solchen Kühlrohren aufgebaut sein, die sich in Längsrichtung der Lenkwand 16 von unten nach oben erstrecken und quer zu den Zugseitenwänden Za aneinandergereiht sind. Diese Kühlrohre sind vorzugsweise bestiftet und mit Stampfmasse verkleidet, wobei sie als Flossenrohre ausgebildet oder als Stegrohr,e aneinandergeschweisst sein können. Die Lenkwand 16 kann andererseits aber auch ungekühlt sein und aus hochtemperaturfestem Stahl bestehen oder aber vollständig in feuerfestem Mauerwerk ausgeführt sein. Auch könnte die Lenkwand 16 fremdgekühlt, d.h. aus Rohren aufgebaut sein, die von einem fliessfähigen Wärmeträgermedium durchströmt werden. Falls die im zweiten, aufwärtsgehenden Zug 2 eingebauten Nachschaltheizflachen periodisch durch einen sogenannten "Kugelregen" gereinigt werden, können zumindest die

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dem Kugelregen ausgesetzten Partien der Lenkwand 16, Lenknase 17 und des dritten Lenkorgans 18 gepanzert sein.

Der mit der erfindungsgemässen Einrichtung erreichte technische Fortschritt besteht vor allem darin, dass die Anströmung des nachfolgenden aufwärtsgehenden Vertikalzuges bzw. der darin angeordneten konvektiven Wärmetauscher gegenüber der mit der konventionellen Rauchgasumlenkung erreichten Zugangströmung wesentlich ausgeglichener ist und daher örtlich auftretende, übermässige Verschmutzungen und/oder mechanische Ueberbeanspruchungen der Wärmetauscherrohre durch Erosion und/oder Korrosion vermieden werden und dadurch die Verfügbarkeit der Anlage erhöht wird. Zudem wird durch die gleichmässigere Anströmung des zweiten Zuges erreicht, dass nunmehr auch die thermische Beanspruchung der Wärmetauscherrohre entsprechend gleichmässiger wird.

Abweichend von Fig. 3, die einen nur vorne, d.h. einen nur einseitig abgeschrägten Ascheaustragstrichter zeigt, könnte die zuvor beschriebene Einrichtung zur Verbesserung der Flugaschenabscheidung auch in einer Umlenkung angeordnet werden, die beiderseits, d.h. sowohl vorne als auch hinten, von schrägen Trichterwänden begrenzt ist, wobei Lage und Gestaltung vor allem der Lenkwand der Form des beidseitig abgeschrägten Ascheaustragstrichters anzupassen sind. Statt die Lenkwand im wesentlichen in Form einer planparallelen Platte auszubilden, könnte sie zumindest partiell auch

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bogenförmig verlaufen, wobei als geometrische Erzeugende Kreis-, Ellipsen-, Parabel- oder Hyperbelbögen verwendet werden könnten.

Somit ist die Erfindung keineswegs an die in der Zeichnung nur beispielsweise dargestellte Ausführungsform der Einrichtung gebunden, vielmehr können die Einzelheiten der Ausführung im Rahmen der Erfindung variiert werden.

Leerse rte

Claims

Patentansprüche

[p. Einrichtung zur Verbesserung der Flugaschenabscheidung in
einem Verbrennungs-, insbesondere Abfallverbrennungsofen
mit Mehrzugkessel, bei dem zwei Vertikalzüge durch eine
untere Umlenkung miteinander verbunden sind, gekennzeichnet durch eine in der Umlenkung (4) angeordnete, den Rauchgasstrom (8) in zwei Teilströme (19, 20) aufteilende Lenkwand (16), eine auf deren Anströmungsseite (16c) vorgesehene
Lenknase (17) und ein an der die Umlenkung (4) rückseitig
begrenzenden Wand (6) angeordnetes drittes Lenkorgan (18).
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkwand (16) sich senkrecht zu den beiden Seitenwänden (2a) des zweiten Vertikalzuges (2) über den von diesen begrenzten lichten Zugquerschnitt erstreckt und an diesen beiden Wänden (2a) befestigt ist, und dass eine, bezogen auf den Weg der beiden Teilströme (19, 20) , hintere, horizontal verlaufende Lenkwandkante (16a) mindestens annähernd auf
Mitte der horizontalen Distanz (A1-A2) zwischen der unteren Kante (Al) der die beiden Vertikalzüge (1, 2) voneinander trennenden Zwischenwand (3) und der Rückwand (6a) des zweiten Zuges (2) angeordnet ist.

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ORSQiWAL INSPECTED
3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anstromungsseite (16c) der Lenkwand (16) mindestens teilweise von einer ebenen Flächenpartie der Lenkwand (16) gebildet wird.
4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkwand (16) in Form einer planparallelen Platte ausgebildet ist.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die sich mit gleichbleibendem Querschnitt horizontal über die ganze Breite der Lenkwand (16) erstreckende Lenknase (17) am hinteren Ende der Lenkwand (16) angeordnet ist und von ihr die hintere Lenkwandkante (16a) gebildet wird.
6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenknase (17) mit ihrem Nasenprofil über die die Anstromungsseite (16c) der Lenkwand (16) bildende Lenkwandfläche hinausragt, während die der Anstromungsseite (16c) gegenüberliegende zweite Hauptfläche der Lenkwand (16) sich in stetigem Verlauf bis zur hinteren Lenkwandkante (16a) erstreckt.

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7. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das in die Umlenkung (4) hineinragende dritte Lenkorgan (18) sich mit gleichbleibendem Querschnitt horizontal über die ganze lichte Breite des Querschnittes des zweiten Zuges (2) erstreckt und der hinteren Lenkwandpartie gegenüberliegt.
8. Einrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Lenkorgan (18) mindestens annähernd auf der gleichen Höhe, wie die, bezogen auf den Rauchgasweg, vordere Ansatzstelle der Lenknase (17) an der Lenkwand-Anströmungsflache (16c), an der die Umlenkung (4) rückseitig begrenzender Wand (6) angeordnet ist.
9. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2,dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkwand (16) in der Umlenkung (4) so angeordnet ist und eine von einem aussenliegenden Teilstrom (20) umspülte, bezogen auf dessen Weg, vordere, horizontal verlaufende Lenkwandkante (16b) von einer schrägen Vorderwand (5) der einen mindestens einseitig abgeschrägten Ascheaustragstrichter (7) bildenden Umlenkung (4) derart distanziert ist, dass die Lenkwand (16) einen Teil der Gasmenge des aus dem ersten Vertikalzug (1) ausströmenden ungeteilten Rauchgasstromes (8) er-

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fasst und diese Teilgasmenge hinter der unteren Kante (Al) der Zwischenwand (3) als innenliegenden Teilstrom (19) umlenkt.
10. Einrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkwand (16) in Strömungsrichtung der beiden Teilströme (19, 20) gegen die die Umlenkung (4) rückseitig begrenzende, vertikal verlaufende Wand (6) geneigt ist.
11. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkwand (16) mindestens teilweise aus Kühlrohren (26) besteht, die an das Verdampfersystem eines Dampfkessels oder einen Heisswasserkessel angeschlossen sind,
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkwand (16) im wesentlichen aus bestifteten und mit Stampfmasse verkleideten Rohren besteht.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre als Flossenrohre ausgebildet oder als Stegrohre aneinandergeschweisst sind.
14. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkwand (16) ungekühlt ist und aus hochtemperaturbe-

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ständigem Stahl oder feuerfestem Mauerwerk besteht oder mittels eines durch Lenkwandrohre (26) hindurchgeführten Wärmeträgers fremdgekühlt ist. *
15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die einem Kugelregen für die Reinigung der im zweiten Vertikalzug (2) angeordneten Nachschaltheizflachen (10) ausgesetzten Partien der Lenkwand (16), der Lenknase (17) und des dritten Lenkorgans (18) gepanzert sind.

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